金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施探讨

摘 要：焊接工艺是金属焊接成型过程中的关键步骤，而这一技术在我国应用的时间相对较短，技术也不是十分的完善。由于金属材料在焊接的过程中不可避免的会出现问题或者缺陷，所以为了确保金属焊接质量的有效提高，必须针对焊接过程中所出现的问题，采取必要针对性的措施及时的予以修正，这样才能促进我国金属焊接水平的进一步提高。

关键词：金属材料；焊接成型；缺陷问题；控制措施

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.045

0 引言

金属材料焊接的过程中可以应用各种不同的焊接工艺，而焊接工艺的不同其技术要点也存在着一定的差异，为了促进金属材料焊接质量以及材料实用效率的有效提高，必须对其焊接过程中的缺陷予以充分的重视，并采取积极有效的措施，才能有效的避免材料焊接过程中缺陷的出现，促进我国金属焊接工艺水平的提高。

1 热裂纹的成因和防治措施

金属焊接过程中液态金属凝固时所产生的裂纹，就是常见的裂纹形式。这种现象一般出现在焊缝的中心，在焊接工作完成之后立即就可以发现。（1）导致热裂纹产生的原因有很多。金属焊接时，很多杂质的熔点都非常低，正是因为物质的熔点低于金属，所以其凝固反应也在金属之后，在受到拉应力作用时可能产生裂纹，导致金属焊接完成之后出现热裂纹现象。（2）为了有效的避免金属焊接过程中出现热裂纹现象，必须采取相应的技术手段和预防措施[1]。在进行金属焊接时，应该严格的按照焊接工艺的技术要求，完成焊接的工艺程序，另外必须对焊接过程和焊接环境也必须予以充分的重视。焊接时应该严格的控制金属焊接的相关参数，从而有效的避免焊接热裂纹现象的出现。同时焊接完成之后，应该避免其受到外力的撞击。

2 冷裂纹的成因和防治措施

金属焊接过程中常见的裂纹形式是冷裂纹，这种裂纹主要是金属材料焊接完成后焊接接头在冷却阶段出现的。冷裂纹并不是按照固定的时间出现的，一般情况下，都是在材料焊接完成之后冷却过程中出现，但有时在焊接完成之后也会立即出现或较长时间出现。

（1）如果焊接过程中产生的氢含量过高，由于扩散氢的存在，不断聚集和长大就会导致冷裂纹的出现。另外，如果焊接母材塑性相对较低的话，也会提高冷裂缝产生的几率。

（2）为了避免金属材料焊接过程中冷裂纹现象的发生，必须严格的按照规范和要求采取科学合理的技术，才能有效的防止冷裂缝现象的产生。同时，在焊接过程中，应该尽可能的应用含氢量相对较低的焊条，从而达到降低焊接过程中的氢含量。另外，在焊接时必须选择优质的材料，才能避免由于材料质量过低而导致裂纹的出现。焊接现场环境也是影响金属材料焊接质量的关键因素，只有加强对焊接现场环境的控制，才能有效的避免空气湿度所引发的材料变质。同时在保存材料的过程中，也必须做好材料自身的洁净，采取积极有效的措施避免材料与空气中的水分接触，才能避免材料发生腐蚀的现象。

3 未焊透、未熔合现象的成因及防治措施

未焊透、未熔合也是焊接过程中比较常见的焊接缺陷，这种现象的出现也会引起焊接出现裂纹等问题。

（1）导致焊接过程中未焊透、未熔合现象发生的原因主要由以下几方面：首先，由于金属材料在焊接过程中，会因为施工人员观察角度的问题，无法观察到全部待焊部位而出现未焊透、未熔合问题[2]。另外，焊接工艺应用的不合理也是导致出现未焊透、未熔合现象的主要原因，如果焊件钝边过大、或者焊接速度过快的话都会对焊接效果产生不利的影响；其次，如果没有及时的清理焊接件表面存在的杂质的话，也会导致未焊透、未熔合现象的出现；最后，焊接操作人员受到自身技术水平的影响，也是导致未焊透、未熔合现象发生的原因。

（2）为了从根本上避免焊接过程中未焊透、未熔合现象的发生，必须采取切实可行的措施对其进行相应的预防和控制。首先，在焊接过程中焊接件坡口角度的选择必须科学合理；其次，严格的按照规范和要求进行焊接速度和外部环境的控制；最后，焊接操作人员的技术水平必须符合焊接工艺的要求。

4 焊接夹渣现象的成因及防治措施

（1）在金属材料焊接过程中，焊接夹渣是一种非常严重的焊接缺陷，目前，比较常见的焊缝夹渣主要有金属夹渣和非金属夹渣两种。金属材料在焊接的过程中，焊接坡口的角度过小、焊接速度过快以及焊接电流过小等都是引发焊接夹渣的主要原因。而对于TIG焊而言，则主要是因为焊接电流密度过大造成的夹钨，之所以出现这样的现象，主要是由于电流过大超过钨极规格限制。同时，焊接过程中，焊条电弧相对较长或者焊接极性偏差所引起的焊接夹渣，也会对金属材料的焊接质量造成严重的影响。

（2）在进行金属材料焊接时，必须采取科学合理的措施，才能从根本上避免焊接夹渣现象的出现[3]。在实际焊接的过程中，一般需要做好以下几方面的工作：首先，严格的按照焊接工艺的要求选择适合的焊条。一般情况下，如果焊接时选择酸性焊条，在焊接必须采用交流电源；选择碱性焊条，则必须在焊接时必须采用直流电源、极性为反接，并控制焊接电弧的长度，才能避免焊接夹渣现象的出现。其次，坡口清理工作也是焊接过程中必须要予以充分重视的问题。在焊接开始之前，必须确保待焊部位边缘的干净清洁，才能从根本上避免焊缝中产生熔渣。

5 结束语

总之，必须不断的进行金属材料焊接工艺的改革和创新，加强焊接操作人员的技能水平的培训，严格的按照焊接工艺的要求进行焊接，才能从根本上提高各个行业中金属材料应有的稳定性。如果金属材料在焊接的过程中出现缺陷，必须根据实际的情况采取科学合理的措施解决当前所出现的缺陷，才能从根本上促进金属材料焊接水平和质量的不断提高，促进焊接技术工艺的进一步完善和进步。

参考文献

[1]胡伟伟.金属材料焊接中的主要缺陷及防止措施[J].中国新技术新产品，2013（08）：170.

[2]胡华.基于TIG堆焊技术的熔焊成型轨迹规划研究[D].南昌大学，2007.

[3]张光云.TIG熔焊成型中焊缝几何尺寸的建模与控制[D].南昌大学，2008.